p Os pesquisadores desenvolveram um sistema que reconhece rapidamente as moléculas biológicas específicas que podem indicar doenças. p A equipe do Imperial College London desenvolveu um sensor em nanoescala que pode detectar seletivamente moléculas de proteína no nível de uma única molécula, o que poderia ajudar no diagnóstico clínico em estágio inicial.

p Ao analisar amostras de fluidos corporais em busca de sinais de doença, os cientistas muitas vezes procuram moléculas muito raras dentro de uma mistura complexa. Para encontrar essas 'agulhas em um palheiro', os cientistas costumam usar métodos que detectam moléculas únicas por vez.

p Uma tecnologia promissora é o sensoriamento nanopore, onde moléculas individuais são passadas por um orifício muito pequeno do tamanho de um nanômetro. Este processo resulta em cada molécula produzindo sua própria assinatura única, sem a necessidade de preparação demorada da amostra ou modificação química.

p Contudo, moléculas diferentes do mesmo tamanho podem produzir sinais muito semelhantes, tornando difícil identificar com exclusividade a molécula alvo.

p Para resolver este problema, uma equipe liderada pelo Imperial College London desenvolveu um sistema baseado em um transistor nanopore e em nanoescala, que pode reconhecer moléculas alvo de forma semelhante aos receptores biológicos. Os detalhes de seu novo sistema são publicados hoje em Nature Communications .

p Fechadura e chave

p Os receptores reconhecem moléculas com formas particulares e se ligam a elas em um mecanismo de chave e fechadura. Neste estudo, o transistor em nanoescala era feito de um material polimérico que poderia ser impresso com um local de ligação - 'a fechadura'. Isso permite que o sistema detecte a única 'chave' correspondente - uma molécula-alvo específica.

p Para testar se o sistema funciona conforme o esperado, a equipe o usou para detectar o anticorpo que se liga à insulina, um mecanismo importante no diagnóstico do diabetes. Contudo, a equipe afirma que o projeto do sistema também pode ser aplicado prontamente na detecção de uma gama muito mais ampla de moléculas biológicas.

p Co-autor do estudo Professor Joshua Edel, do Departamento de Química do Imperial, disse:"Nós mostramos que podemos imprimir um polímero na entrada do nanoporo com a forma da 'fechadura' natural da molécula 'chave' que estamos procurando, mimetizando receptores biológicos. "

p Abrindo e fechando o portão

p Os pesquisadores também adicionaram outro recurso ao novo sistema para resolver outro problema no sensor de nanopore:se as moléculas passarem muito rapidamente pelo nanopore, eles podem não ser detectados.

p Eles adicionaram um eletrodo ligado ao revestimento de polímero do poro, formando um transistor em nanoescala, ao qual uma tensão pode ser aplicada. Isso faz com que o poro atue como um portão - a voltagem aplicada pode 'abrir' ou 'fechar' o portão, controlar o transporte de moléculas através do poro.

p Dr. Aleksandar Ivanov, do Departamento de Química do Imperial, disse:"Agora temos um biossensor verdadeiramente ajustável. Ao adicionar nova complexidade ao sistema, podemos controlar o transporte de moléculas e ter mais tempo para estudar uma molécula específica."

p Professor Yuri Korchev, do Departamento de Medicina do Imperial, acrescentou:"O sistema completo combina concentração, velocidade ajustável e seletividade, que será clinicamente relevante na busca de proteínas raras, como tipos específicos de anticorpos e moléculas de DNA. "